城市立交橋的設計及特點淺析

【摘 要】隨著城市化進程的不斷加快，城市規模不斷擴大，城市人口越來越多，城市交通壓力逐漸加大。要緩解城市交通壓力主要是提高在城市交叉路口的通過能力，立交橋是在城市重要交匯點建設的上下分層、多方向行駛、互不干擾的現代化陸地橋，因而可以有效的緩解城市交通壓力。在現代社會里，城市立交橋不斷隨著社會經濟的發展而壯大。本文就我國立交橋的特點和設計分析兩方面進行探討。

【關鍵詞】立交橋；設計特點；曲線橋梁；荷載

隨著城市化的快速發展，城市的車輛不斷增加，城市人口不斷增加，城市交通擁堵已經成為普遍現象，尤其是在上下班高峰期。交通擁堵不僅嚴重影響到了人們的正常生活學習工作，還制約了城市經濟的發展。立交橋可以有效的緩解城市交通擁堵的情況，立交橋的設計建設要根據因地制宜的原則具體分析情況，使得建成的立交橋能夠緩解城市交通，改善城市環境。

1城市立交橋的設計特點

城市立交橋可以分為兩種：跨線橋和地道橋。跨線橋又被稱之為高架橋，是跨越山谷或城市高架道路的橋梁，高架橋以立體多層的布局有效提高道路的通車能力，緩解城市交通壓力。地道橋是從地下穿越的線路，主要是由橋洞、引道和附屬結構組成。地道橋的修建耗資大，需要拆地下管線，還要做好通風、照明、排水等工程。相對于公路而言，城市立交橋有其獨特的魅力，它的特點主要可以從造型、結構和荷載三個方面來說。

1.1造型特點

城市的發展要求城市整體環境的協調統一，立交橋的建設中從造型上來看要能夠與城市環境融為一體，能夠滿足人們的審美需求。地道橋由于處于地下，因而考慮的內容相對較少，而跨線橋是在地面層的，它在造型上有這樣幾個特點：第一，跨線橋與周圍的建筑物完美協調，從整體上達到協調一致的美感，從形體上做到簡潔、協調、大方；第二，由于跨線橋一般位于城市的繁華地帶，周圍的建筑物較多，這樣就需要跨線橋在各個細節局部上也能具有美感。

1.2結構特點

第一，立交橋的上部結構一般多采用簡支梁或連續梁，為保證橋面行車的平順，常做成連續梁。立交橋的施工中一般工期較短，且在施工中要盡量減少對周圍路段的影響，因此施工時是分開施工的，就是將整個橋梁分成多個部分來施工，上部結構常常采用預制的結構。城市立交橋的施工往往受到市政工程超短工期的限制，為了方便施工和縮短施工周期，在城市立交橋設計中，多采用等跨徑的橋跨布置，且結構設計種類盡可能單一和標準化。

第二，由于立交橋的設計中要求橋下通車和行人能夠有較好的視覺距離，因而在橋墩的設計中要盡量少占用橋梁的地塊，要多透空，所以在橋墩的設計上要求較為嚴格。較為常見的就是采用獨柱式墩或多柱式墩。

第三，在橋面結構的設計上，由于城市道路修建中有機動車輛、也有自行車、還有行人，因此在橋面設計中一般要將行人和自行車與機動車輛分流，也就是說形成人行道、機動車到、非機動車道，減少意外事故的發生。

1.3荷載特點

一般而言，在立交橋上行駛的車輛車速會較慢，這樣就減少了橋梁的動荷載，使得立交橋的荷載系數相對較低。但是，在一些大型城市中，立交橋上的行人、非機動車輛較多，也就是人群密集度較高，這樣又使得立交橋的荷載系數有所提高。所以立交橋在荷載系數的設計中，既要考慮到靜荷載，也要考慮到車輛產生的動荷載，還要考慮到當地人口密集度大小所產生的活載。

2立交橋橋梁設計分析

城市立交橋目前已經成為城市交通網中的一個重要組成部分，它的設計是要從城市的整體規劃出發，要針對城市交通網中的交通擁堵嚴重的交叉點進行。立交橋的設計中既要滿足當前城市社會經濟生活的需求，還要滿足城市未來較長一段時間的發展需求。設計中要從較為長遠的角度出發，避免出現剛剛修建就拆遷的情況，那樣會造成資源的嚴重浪費，而且拆遷也會一定程度上影響到城市經濟生活的正常運行。

2.1橋梁位置的確定

立交橋的設計是一個較為復雜的問題，它既要保證立交橋不會對周邊公路橋梁的交通產生負面影響，還能夠產生較大的價值，緩解城市交通擁堵現狀，同時還能滿足城市未來很長一段時間經濟發展的需要。拿跨線橋來說，它的位置是由周邊多條公路的位置而定。一般而言，立交橋在設計之初就已經確定橋梁位置了，立交橋橋梁位置會直接影響到立交橋的線形和其他工程的設計。立交區內的橋梁位置確定則是依據當地的公路網、地形地貌等因素影響的。

2.2橋梁結構的選型

橋梁結構的選型需要考慮到的內容很多，在整體和局部上又要實現怎樣的視覺效果等。立交區內橋梁的選型要求有視覺距離，要求有外形線條優美，要求有輕盈新穎的結構構造，要求與周圍環境完美協調。

在城市立交橋上部結構的設計建設中運用較多的是預制裝配式空心板，一般運用于跨徑16—20m，梁高0.8—1m，中間空心是圓形或矩形。上部結構的截面形式中還有箱型梁和T梁的運用也較多，T梁的施工周期短，工程造價較低，但是由于橋梁高度太高，所以從整體上來看不夠美觀。箱型梁一般是現澆的混凝土箱型梁，它形式美觀、剛度大，在曲線橋梁中運用廣泛。

在下部結構中，跨線橋要求橋梁下的行人和行車都有較好的通視效果，因此在橋墩的設計中一般要多透空，排列要整齊，一般采用簡單的圓柱和矩形柱橋墩。橋墩的設計規劃受到當地路網和地形地貌的影響，因此在設計中需要具體問題具體分析，選擇合適的橋墩，從整體上保證立交橋的美感和通車能力。

2.3曲線橋梁設計要點

城市立交匝道橋大多處在曲線上，具有彎、坡、斜等特點。通常采用預應力混凝土連續梁結構使支點產生負彎矩來卸載跨中正彎矩，以達到減少橋梁的建筑高度，橋的外形輪廓清晰、流暢，行車舒適等效果。城市立交匝道橋由于受地形、地物和地下管線的限制以及美觀的要求，多采用柱式橋墩和中墩獨柱支承設計。無論是直線上的匝道橋還是曲線上的匝道橋，這些形式的多跨連續梁結構都可能存在橫向偏載作用下支座脫空的問題，且曲線連續梁橋主梁還有向彎道外側爬移的趨勢。進行匝道橋設計計算時，若中墩支撐均為單支座支承，僅在每聯端或橋臺設置雙支座，則一定要建立空間模型。

對于曲線橋橫向爬移問題，一般通過設置支座位置預偏心來解決。支座偏心值首先是曲線內外弧差和超高引起的結構自重的中心偏差，再加上車輛離心力向外推移和日照溫升、溫降積累的殘余變形值，因此，獨柱支承的偏心設置也要建立空間計算模型，以驗算結構的抗扭能力和聯端雙支座的受力是否大致均衡，且不能出現支座脫空現象。

目前在對橋梁的受力方面分析時一般是采用梁格系分析法和有限元法。有限元法在較為復雜的立交橋梁的受力分析中運用較為廣泛，它可以對箱梁的空間受力性能、剪力滯、扭轉、畸變等現象做出合理分析，可以大大彌補梁格系分析法的不足。因此，在實際的工程中通常是將兩個方法綜合使用，將結果進行對比分析，進而得出較為準確的受力系數。

結束語

立交橋作為現代化城市發展中的一個重要元素，它能夠促進城市經濟的發展。隨著科學技術的發展，立交橋將會更好的與環境協調融合，更好的促進城市經濟建設。

參考文獻

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